Stepenasti motor s IC upravljanjem: 15 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Morao sam automatizirati podizanje velike slike koja skriva televizor postavljen iznad kamina. Slika je montirana na prilagođeni klizni čelični okvir koji koristi užad, remenice i protuutege pa se može podići ručno. U teoriji ovo zvuči dobro, ali u praksi je nezgodno kada samo želite gledati televiziju nekoliko minuta. Htio sam automatizirati podizanje slike IR naredbama s Harmony Hub -a kad god je televizor uključen.

Korak 1:

Evo kako je slika prije podignuta. Kao što vidite, nije bilo dovoljno prostora za instaliranje tipičnog TV lifta. Čak i da ima dovoljno mjesta, najviša TV dizala reklamiraju da mogu podići televizor do 60 inča, ali to je zavaravajuće jer je njihov maksimalni hod obično samo 24 do 30 inča, a ja sam sliku morao pomaknuti 53 inča. Istražio sam linearne aktuatore, ali opet nije bilo dovoljno mjesta i nisam mogao pronaći kompaktni s toliko dizala. Također je postojao problem smišljanja kako ga aktivirati pomoću IC -a jer većina koristi fizički prekidač ili RF daljinski upravljač.

Korak 2:

Trebao mi je kompaktan mehanizam, mogao je putovati 53 inča i biti kontroliran IC -om. Konačno sam se odlučio za korištenje velikog koračnog motora s dugim olovnim vijkom. Nakon pretraživanja na internetu pronašao sam ova dva videa. Jednostavno sam spojio dva pojma.

3. korak:

Popis dijelova

NEMA 23 koračni motor s visokim zakretnim momentom

NEMA 23 Damper https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Bio sam zabrinut da će visokofrekventne vibracije koračnog motora rezonirati na metalnom okviru i stvarati veliku buku pa sam upotrijebio prigušivač. Steper je bio samo malo širi od kutnog glačala pa je jedna strana koraka zapravo pričvršćena vijcima, maticama i podlošcima na branicima pa sam morao koristiti ovaj stilski amortizer koji ima četiri rupe za pričvršćivanje na svakom kraju umjesto uobičajenog dva.

Upravljački program koračnog motora 1.0-4.2A 20-50VDC

Napajanje 24V bez ventilatora

Arduino

Mikroprekidač https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 ili https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J ovisno o tome koliko vam je dosega potrebno. Koristio sam ovakav prekidač za teške uvjete rada jer sam ga montirao na kutno željezo.

Dioda za IC prijemnik https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Ovi Vishay prijemnici su navodno najbolji.

Čista ili dimljena Arduino futrola https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Nešto prozirno može probiti IC bljeskalicu.

Zyltech 8 mm T8x8 ACME olovni vijak i matica ("T8" = promjer 8 mm; "x8" = podizanje 8 mm po okretu) Trebao mi je jako dugačak olovni vijak pa sam našao ovaj 2000 mm (78 inča ~ 6,5 stopa) na ebayu https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 Srećom, ovaj proizvođač uključuje mesinganu maticu za teške uvjete rada sa širokom prirubnicom. Većina drugih marki ima uske prirubnice s malim otvorima za montažu toliko blizu vratila da ne ostavljaju razmak za podloške i matice.

Spojnica osovine od 8 mm do 10 mm https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Svakako upotrijebite čvrstu spojnicu u obliku stezaljke kao što je ova jer se drže mnogo čvršće od tipa vijaka i neće oštetiti vratilo ili vodeći vijak.

Bilo koji daljinski upravljač

Ožičenje između Arduina i Stepper Driver -a https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Programirao sam Arduino pomoću susjednih pinova kako bih mogao koristiti ovakav konektor širokog zaglavlja koji se neće lako olabaviti.

4-žična žica između Stepper Driver-a i Steppera

Žica s 2 vodiča između Arduino i mikro sklopke

Terminalni priključci u euro stilu

Korak 4:

Koristio sam knjižicu koraka AccelStepper kako bih mogao postupno pokretati i zaustavljati stepper budući da je u pitanju bila prilično velika masa, ali ipak sam morao prigušiti stepper pri uključivanju pomoću Micro prekidača. Pronašao sam ovaj YouTube video i vodič koji je pokazao kako domaći stepper koristeći redovito prebacivanje visokih/niskih pinova prije nego što prepustim kontrolu AccelStepperu radi bržeg kretanja.

5. korak:

Koristio sam Arduino Uno i kratkospojne žice za fazu kodiranja i izrade prototipa.

Korak 6:

Prije nego što sam mogao napisati skicu za lift potrebno mi je da pronađem šesterokutne kodove IR za gumbe na daljinskom upravljaču koje sam namjeravao koristiti gore i dolje pa sam prenio priloženu skicu na Arduino i otvorio serijski monitor za pregled kodova dok Pritisnuo sam tipke na daljinskom upravljaču.

p.s. Ovo je moj prvi Arduino projekt na Instructables. Iz nekog razloga kôd postaje iskrivljen kada koristim opciju formata koda ili ga prilažem kao običan tekst pa sam ga prenio s.c ekstenzijom. Samo ga preimenujte s Arduinovim.ino proširenjem. Ili.txt ako ga samo želite brzo pogledati.

Korak 7:

Kôd samog lifta.

Korak 8:

Koristio sam Arduino Uno i pojedinačne kratkospojnike za fazu izrade prototipa, ali htio sam koristiti 5-pinski kabel zaglavlja kako bih spriječio slučajno otpuštanje žica. Jedina Arduino ploča u punoj veličini koju sam mogao pronaći bez prethodno instaliranih igala zaglavlja bio je Arduino Leonardo iz službene trgovine Arduino. Kôd je isti za oboje, osim što postoji poznati sukob između Leonardove pin 13 LED i IC prijemnika pa nisam mogao natjerati LED da treperi za vizualnu povratnu informaciju prilikom primanja IC signala kao što bih mogao s Uno -om, ali to nije bilo veliko. Jedine druge značajne razlike su u tome što Leonardo koristi mikro USB konektor i podiže se mnogo brže od Uno -a. Savio sam žice IC prijemnika za 90 stupnjeva i trajno ga lemio prema vrhu kućišta gdje sam planirao zalijepiti IC bljeskalicu Harmony Hub -a.

Korak 9:

Htio sam sve učiniti što je moguće kompaktnijim pa sam pronašao ovu malu podesivu kabelsku kutiju/nosač za modem https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR za držanje Arduina, koračnog upravljačkog programa i napajanja. Koristio sam čičak i silikonsku servo traku da sve ne isklizne prilikom zatezanja nosača. Stezaljke koraka, smjera i omogućavanja na stepper drajveru nemaju zajedničku masu, a ja sam imao samo jednu žicu za uzemljenje koja dolazi od Arduina pa sam upotrijebio kratkospojne žice (te male crne petlje) za povezivanje svih uzemljenih terminala na steperu vozač. Ta mala gola žica koja viri i još ni s čim nije spojena pozitivna je žica za Micro prekidač. U osnovi postoji korak, smjer, omogućavanje, mikro prekidač i žica za uzemljenje koji dolaze iz Arduina.

10. korak:

Ugradnja ACME matice, olovnog vijka i koračnog motora nije bila teška, ali trebalo mi je MNOGO pomoći pri uklanjanju slike i protuteža da bih došao do okvira.

11. korak:

ACME matica ugrađena.

Korak 12:

Evo kratkog videa dijela skice za navođenje. Dizajn je spor jer traži krajnji prekidač. Navođenje staze počinje automatski svaki put kad dođe do nestanka energije, tako da vozač koraka zna položaj koraka. Pojačate li jačinu zvuka na oznaci od 12 sekundi, možete čuti kako mikro prekidač klikne kad se pritisne i ponovno klikne kad se otpusti nakon što se steper okrene.

Korak 13:

I konačno, evo dizala na djelu. Za podizanje slike od 53 inča potrebno je 25 sekundi.

Korak 14:

Komponente montirane iza televizora.

Korak 15:

Naučio sam nekoliko lekcija za pisanje i ispravljanje pogrešaka u kodu. Prvi je da bi se steper počeo uključivati pri uključivanju čak i kad bi mikro prekidač bio isključen pa sam umjesto toga ožičio Arduino na normalno zatvorenu (NC) stranu prekidača i dodao neki kôd za izlaz iz skice ako prekidač nije otkrio, u protivnom, stepper nikada ne bi prestao s navođenjem. Ako koristite normalno otvorenu (NE) stranu prekidača, Arduino ne može reći je li prekidač otvoren ili jednostavno nije pričvršćen. Druga lekcija koju sam naučio je da bi koračni upravljač koristio napajanje (punu ili polovicu snage, ovisno o postavci DIP sklopke na upravljačkom programu koraka) kako bi držao koračni upravljač na mjestu kada se ne pomiče. Ovo ima smisla za aplikacije CNC i 3D ispisa, ali nije mi bilo potrebno da stoji na mjestu satima odjednom (Savjet: Zadržavanje polovice snage čini da stepper motor nije tako vruć lol) budući da sam koristio relativno neutralno uravnotežen mehanizam za podizanje. Rješenje je korištenje ENA (omogućujućih) iglica koračnog upravljačkog programa. Spojio sam ENA+ koračnog vozača na pin na Arduinu i ENA- na Arduinovo uzemljenje i jednostavno preklopio ENA+ pin na HIGH (Uključeno) kako bih rekao vozaču koraka da isključi potez između steppera. Da sam ovo koristio za podizanje teškog televizora, prvo bih pokušao upotrijebiti maticu protiv zazora kako bih provjerio je li to dovoljno da ga držim prije korištenja stepera sa stalnim napajanjem jednostavno radi uštede energije. Nadam se da je ovaj Instructable nekome bio od pomoći! Hvala što ste pogledali!